Çin, sonsuz temiz enerji kaynaklarına hakim olmaya yaklaşıyor

Hareketli şehir Şanghay, gökdelenleri parlak renklere boyayan dünyaca ünlü ışık gösterileriyle ulusal kutlamaları kutluyor.

Bilim insanları ve mühendislerin, 6G internetten gelişmiş yapay zekaya ve yeni nesil robotiğe kadar küresel teknolojideki bir sonraki büyük gelişmeyi takip etmek için gece gündüz çalıştığı yer burası. Energy Singularity adlı küçük bir girişimin de sıra dışı bir şey üzerinde çalıştığı yer burası: füzyon enerjisi.

Füzyon enerjisi, nükleer füzyon reaksiyonlarında üretilen enerjidir. Günümüz nükleer reaktörlerinde veya atom silahlarında kullanılan fisyon reaksiyonunun tam tersidir.

Güneş'e ve diğer yıldızlara güç veren nükleer füzyon sürecini Dünya'da tekrarlamak zordur. Birçok ülke nükleer füzyonu başarmıştır, ancak bunu gerçek dünyada kullanılabilecek kadar uzun süre sürdürmek henüz mümkün değildir.

Gece Şanghay. Fotoğraf: New York Times

Kontrollü bir nükleer füzyon reaksiyonu, kömür, petrol veya gaz yakmaktan yaklaşık 4 milyon kat, günümüzde kullanılan nükleer enerji türü olan fisyondan ise 4 kat daha fazla enerji açığa çıkarır. Bu on yılda iklim değişikliğiyle mücadeleye yetişemeyecek olsa da, gelecekteki ısınmaya çözüm olabilir.

ABD Enerji Bakanlığı Füzyon Enerjisi Bilimi Ofisi Başkanı Jean Paul Allain'e göre, Çin hükümeti projeye para akıtıyor ve füzyona yılda 1 ila 1,5 milyar dolar arasında yatırım yapacağını tahmin ediyor. Buna karşılık, ABD hükümeti yılda yaklaşık 800 milyon dolar harcıyor.

Her iki ülkedeki özel şirketler, hâlâ büyük teknik zorluklar olmasına rağmen füzyon enerjisini 2030'ların ortalarına doğru şebekeye getirebilecekleri konusunda iyimser.

"Yapay güneş" tokamak

Nükleer füzyon, normalde birbirini iten iki çekirdeğin sıkıştırılmasını içeren inanılmaz derecede karmaşık bir süreçtir. Bunu yapmanın bir yolu, bir tokamak içindeki sıcaklığı 150 milyon santigrat dereceye, yani Güneş'in çekirdek sıcaklığının 10 katına çıkarmaktır.

Çekirdekler birleştiğinde büyük miktarda enerjiyi ısı olarak açığa çıkarırlar ve bu enerji daha sonra türbinleri döndürmek ve elektrik üretmek için kullanılabilir.

Şanghay merkezli girişim Energy Singularity, üç yılda kendi tokamakını inşa etti; bu, şimdiye kadar inşa edilmiş herhangi bir reaktörden daha hızlı. Tokamak, hidrojeni son derece yüksek sıcaklıklara ısıtarak nükleer füzyonun gerçekleştiği bir plazma oluşturan inanılmaz derecede karmaşık silindirik veya toroidal bir makinedir.

Bir deney sırasında plazma, Energy Singularity'nin tokamakında hapsediliyor. Fotoğraf: Energy Singularity

Energy Singularity, 112 milyon doların üzerinde özel yatırım aldı ve ayrıca dünyada bir ilki başardı: Şirketin mevcut tokamak'ı, plazma deneylerinde gelişmiş mıknatıslar kullanan tek tokamak.

Yüksek sıcaklık süperiletkeni olarak adlandırılan mıknatıslar, eski tokamaklarda kullanılan bakır mıknatıslardan daha güçlü olup, küçük tokamakların büyük tokamaklar kadar füzyon enerjisi üretmesini sağlıyor ve plazmayı daha iyi sınırlayabiliyor.

Şirket, yönteminin ticari olarak uygulanabilir olduğunu göstermek için 2027 yılına kadar ikinci nesil bir tokamak üretmeyi planladığını ve 2035 yılına kadar şebekeye güç sağlayabilen üçüncü nesil bir cihaza sahip olmayı beklediğini söyledi.

Çin'in araştırmalara akıttığı parayla tokamak konsepti hızla gelişiyor. Çin'in Hefei'deki EAST tokamak'ı, plazmayı 17 dakikadan uzun süre, Güneş'in çekirdeğinden beş kat daha sıcak olan 70 milyon santigrat derecede sabit tuttu; bu bir dünya rekoru ve inanılmaz bir atılım.

Lazer teknolojisi

Çin tokamak reaktörleriyle yarışırken, ABD başka bir teknolojide avantaj buluyor: Lazerler.

2022'nin sonlarında, Kaliforniya'daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim insanları, karabiber tanesi büyüklüğünde bir yakıt kapsülü içeren bir silindire yaklaşık 200 lazer ışını göndererek, net füzyon enerjisi üreten dünyanın ilk başarılı deneyini gerçekleştirdiler. Bu işlemden açığa çıkan enerji, kapsülü ısıtmak için kullanılan enerjiden daha fazlaydı.

Bilim insanlarının bir füzyon reaksiyonunu başarıyla "ateşlediği" Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki lazer sisteminin bir parçası. Fotoğraf: Damien Jemison

Nükleer füzyonu gerçekleştirmenin hâlâ birçok farklı yolu var ve ABD çeşitli teknolojilere güveniyor.

Birleşik Krallık merkezli plazma fizikçisi Melanie Windridge, füzyon enerjisine yaklaşmanın "birden fazla yolu olabilir ve hangisinin en iyi yol olduğunu tam olarak bilmiyoruz" dedi. Windridge, bunun uzun vadede maliyetlere ve diğer faktörlere bağlı olacağını, ancak tokamak'ın en iyi incelenmiş kavram olduğunu vurguladı.

Çin hükümeti füzyona para akıtırken, Amerika Birleşik Devletleri daha fazla özel yatırım çekti. Allain'e göre, özel sektör son üç-dört yılda füzyona 7 milyar dolar harcadı ve bu miktarın yaklaşık yüzde 80'i Amerikan şirketlerinden geldi.

Ancak Çin hükümeti yılda 1 milyar dolardan fazla yatırım yapmaya devam ederse, bu rakam yakında özel sektörde bile ABD harcamalarını geçebilir.

Ve eğer bu yatırımlar karşılığını verirse, Şanghay'daki renkli kutlamalar Çin'e bambaşka bir görünüm kazandıracak.

Hoai Phuong (CNN'e göre)

Kaynak: https://www.congluan.vn/trung-quoc-tien-gan-den-viec-lam-chu-nguon-nang-luong-sach-vo-tan-post313167.html